提高聚合物驱开发效果研究及经济效益分析
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摘要
石油是一种不可再生的资源，对我国国民经济的发展具有举足轻重的作用。大庆油田实现年产原油5000万吨以上连续27年高产稳产，创造了世界同类油田开发史上的奇迹。但随着油田开采程度的逐渐深入，开采对象变差，开发难度增大，提高采收率已成为一项重大研究课题。
大庆油田聚合物驱经过十几年的工业化生产，开发技术日益成熟配套，以聚合物驱为主的三次采油产量已占全油田的1/3左右。但注聚后期近1/5的注入井油层动用部位集中在高渗透层，动用比例低于50%，聚合物低效无效循环严重。同时油田化学剂用量逐年增加，吨聚产油增油指标逐年下降，目前仅为高峰期的1/2，不能满足低成本、高效益开采的需求。因此，有必要开展提高聚驱效率的配套技术研究以及适合聚驱区块之间开发效果、开发效益的评价方法研究。
论文通过室内物理模拟、数值模拟和经济评价方法，对已结束聚驱区块的开发效果进行总结分析，找出聚驱开发规律，指导正在进行的聚驱区块进行最及时有效的个性化调整，在保证油田的开发效果的同时，科学的降低油田的聚合物干粉用量，进一步发展和完善了聚驱提效率的技术方法。
论文对注聚对象、井网及层系组合优化设计进行了研究，将油层性质相近的开采对象组合到一起，采用同一套井网开采，以减少层间干扰，达到提高最终采收率的目的；开展了聚合物分子量、浓度与油层渗透率匹配实验研究，建立了分子量、注入浓度与油层条件匹配关系图版，确立了聚合物分子量、注入浓度与渗透率定量函数关系，为优化设计和调整提供了可靠依据，通过优化聚合物分子量，注入体系与油层匹配关系更加合理，注入状况明显改善；建立了注聚各阶段主要调整措施的选井选层标准，发展完善了多段塞交替注入技术以及压裂、分注、调剖等调整措施定量化、标准化模板，实现了跟踪调整的精细化，有效提高了聚驱效率；创建了对标分类评价及阶段提高采收率值预测方法，形成了聚驱开发全过程的对标、分类、跟踪评价、快速预测的动态管理方法，指导正在进行的聚驱区块进行最及时有效的个性化调整。
Petroleum, which is non-renewable, plays a pivotal role in the national economicdevelopment. The annual production over50millions tons has lasted for27years inDaqing Oilfield, which is a miracle in the development of similar oilfields all aroundthe world. However, how to increase recovery efficiency has become a significantresearch topic with deepening development degree, poor quality of developed targetsand harder development.
With a dozen years of industrial production in the polymer flooding in DaqingOilfield, the sophisticated supporting technologies were achieved, and the productionof tertiary recovery, mainly from polymer flooding, accounts for about1/3of Daqingproduction. However, in the late period of the injection-polymer, the mobilizedformation of nearly1/5injection wells concentrates in the high-permeability layers,accounting for less than50%of all oil layers, and with serious polymerinefficient-invalid circulation. Meanwhile, since the amount of oilfield chemicalsincreases year by year, and oil production and increment from a ton of polymer havedecreased annually, which is only1/2of its maximum at present, the requirements oflow cost, high efficiency exploitation could not be met. Therefore, it is necessary tocarry out a study for supporting technology of increasing the efficiency of polymerflooding and for evaluation methods suitable for the development effect andefficiency between polymer flooding blocks.
The development effect of the blocks completing polymer flooding was analyzedby laboratory physical simulation, numerical simulation and economic evaluation, toidentify the law for polymer flooding, provide guidance for most timely, effective andpersonalized adjustment in blocks under polymer flooding, scientifically reduce theamount of polymer powder without affecting the oilfield development effect, andfurther improve and complete the technologies for increasing polymer floodingefficiency.
The optimized design of polymer injection object, well pattern and combinationof layers were analyzed in this paper. The development objects with similar oil layerproperties were combined and developed with same well pattern to reduce theinter-layer interference, so as to improve ultimate recovery efficiency. Experimentalstudy for the match between polymer molecular weight, concentration and oil layerpermeability were carried out to set up the matching chart and determined thequantitatively functional relation between polymer molecular weight, concentration and oil layer permeability, to provide reliable basis for optimizing the design andadjustment. Through optimization of polymer molecular weight, the matchingbetween injection system and oil layers as well as injection conditions was evidentlyimproved. Meanwhile, the criteria for selecting appropriate well and layer in majoradjustment of each injection stage were established, the multiphase sluggingalternating injection technology were completed, and the quantitative andstandardization board for adjustment including fracturing, separate injection andprofile modification were established and improved to realize detailed following andadjustment and enhanced efficiently the effect of polymer flooding. The methods forbenchmarking, classification, evaluation and staged improving recovery forecastwere established, to form dynamic management for benchmarking, classification,following evaluation and rapid forecast in the process of polymer flooding andprovided timely, effective, personalized guidance for blocks under polymer flooding.
大庆油田聚合物驱经过十几年的工业化生产，开发技术日益成熟配套，以聚合物驱为主的三次采油产量已占全油田的1/3左右。但注聚后期近1/5的注入井油层动用部位集中在高渗透层，动用比例低于50%，聚合物低效无效循环严重。同时油田化学剂用量逐年增加，吨聚产油增油指标逐年下降，目前仅为高峰期的1/2，不能满足低成本、高效益开采的需求。因此，有必要开展提高聚驱效率的配套技术研究以及适合聚驱区块之间开发效果、开发效益的评价方法研究。
论文通过室内物理模拟、数值模拟和经济评价方法，对已结束聚驱区块的开发效果进行总结分析，找出聚驱开发规律，指导正在进行的聚驱区块进行最及时有效的个性化调整，在保证油田的开发效果的同时，科学的降低油田的聚合物干粉用量，进一步发展和完善了聚驱提效率的技术方法。
论文对注聚对象、井网及层系组合优化设计进行了研究，将油层性质相近的开采对象组合到一起，采用同一套井网开采，以减少层间干扰，达到提高最终采收率的目的；开展了聚合物分子量、浓度与油层渗透率匹配实验研究，建立了分子量、注入浓度与油层条件匹配关系图版，确立了聚合物分子量、注入浓度与渗透率定量函数关系，为优化设计和调整提供了可靠依据，通过优化聚合物分子量，注入体系与油层匹配关系更加合理，注入状况明显改善；建立了注聚各阶段主要调整措施的选井选层标准，发展完善了多段塞交替注入技术以及压裂、分注、调剖等调整措施定量化、标准化模板，实现了跟踪调整的精细化，有效提高了聚驱效率；创建了对标分类评价及阶段提高采收率值预测方法，形成了聚驱开发全过程的对标、分类、跟踪评价、快速预测的动态管理方法，指导正在进行的聚驱区块进行最及时有效的个性化调整。
Petroleum, which is non-renewable, plays a pivotal role in the national economicdevelopment. The annual production over50millions tons has lasted for27years inDaqing Oilfield, which is a miracle in the development of similar oilfields all aroundthe world. However, how to increase recovery efficiency has become a significantresearch topic with deepening development degree, poor quality of developed targetsand harder development.
With a dozen years of industrial production in the polymer flooding in DaqingOilfield, the sophisticated supporting technologies were achieved, and the productionof tertiary recovery, mainly from polymer flooding, accounts for about1/3of Daqingproduction. However, in the late period of the injection-polymer, the mobilizedformation of nearly1/5injection wells concentrates in the high-permeability layers,accounting for less than50%of all oil layers, and with serious polymerinefficient-invalid circulation. Meanwhile, since the amount of oilfield chemicalsincreases year by year, and oil production and increment from a ton of polymer havedecreased annually, which is only1/2of its maximum at present, the requirements oflow cost, high efficiency exploitation could not be met. Therefore, it is necessary tocarry out a study for supporting technology of increasing the efficiency of polymerflooding and for evaluation methods suitable for the development effect andefficiency between polymer flooding blocks.
The development effect of the blocks completing polymer flooding was analyzedby laboratory physical simulation, numerical simulation and economic evaluation, toidentify the law for polymer flooding, provide guidance for most timely, effective andpersonalized adjustment in blocks under polymer flooding, scientifically reduce theamount of polymer powder without affecting the oilfield development effect, andfurther improve and complete the technologies for increasing polymer floodingefficiency.
The optimized design of polymer injection object, well pattern and combinationof layers were analyzed in this paper. The development objects with similar oil layerproperties were combined and developed with same well pattern to reduce theinter-layer interference, so as to improve ultimate recovery efficiency. Experimentalstudy for the match between polymer molecular weight, concentration and oil layerpermeability were carried out to set up the matching chart and determined thequantitatively functional relation between polymer molecular weight, concentration and oil layer permeability, to provide reliable basis for optimizing the design andadjustment. Through optimization of polymer molecular weight, the matchingbetween injection system and oil layers as well as injection conditions was evidentlyimproved. Meanwhile, the criteria for selecting appropriate well and layer in majoradjustment of each injection stage were established, the multiphase sluggingalternating injection technology were completed, and the quantitative andstandardization board for adjustment including fracturing, separate injection andprofile modification were established and improved to realize detailed following andadjustment and enhanced efficiently the effect of polymer flooding. The methods forbenchmarking, classification, evaluation and staged improving recovery forecastwere established, to form dynamic management for benchmarking, classification,following evaluation and rapid forecast in the process of polymer flooding andprovided timely, effective, personalized guidance for blocks under polymer flooding.
引文
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